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技术文章

高电场测试系统在车规高压 MLCC 介质可靠性验证中的应用

点击次数:320 发布时间:2026/8/10 11:10:25

高电场测试系统在车规高压MLCC 介质可靠性验证中的应用

新能源车载高压MLCC 长期承受千伏直流偏置、-40℃~125℃宽温交变工况,介质层氧空位迁移会引发漏电流上升、介损增加,严重时出现容量漂移、介质击穿。传统低压LCR 仅数伏激励,无法复现整车高压电场;温箱、高压源、漏电流仪分立搭建,样品反复拆装引入接触误差,难以同步量化 “电场 - 温度 - 漏电流 - 介损” 耦合劣化规律。Huace-DF500 集成 20kV 高压放大、-80~230℃程控温箱、皮安级锁相采集单元,集成式完成车规MLCC 高低温高电场全套介质测试,是车用陶瓷电容可靠性加速验证核心设备。

一、车规MLCC 传统分体测试核心痛点

1.低压测试与车载高压工况严重脱节普通阻抗仪激励仅0~5V,陶瓷电畴、空间电荷在弱场下无明显迁移,低压测得低损耗电容装车后持续发热、绝缘快速衰减,筛选结论失真。

2.多设备分次拆装,介质极化状态被破坏介电谱、高温漏电流、直流偏压老化需分设备测量,每次取出样品暴露空气,界面电荷流失,同一电容多方面数据无统一基准,无法建立劣化关联曲线。

3.微弱皮安漏电流易受电磁谐波淹没车间变频器、高压线束带来工频干扰,普通采集模块信噪比差,无法区分介质本征漏电流与环境杂波,批量绝缘误判率高。

4.无集成式温电同步程控,加速老化操作繁琐需人工分别设置温箱温度、高压源偏压,上万小时加速老化需持续值守,无法自动分段记录老化全过程介电参数变化。

5.温区间覆盖不足,缺失启动测试条件常规温箱可达- 20℃,无法模拟北方冬季- 40℃车载低温,低温下漏电流激增隐患无法提前预判。

二、20kV 高压放大 + 宽温集成式腔体,完整复刻车载服役环境

系统由测试主机、20kV 高压功率放大器、液氮制冷温箱成套组成,交流 / 直流高压 ±20kV 输出,电压上升速率 150V/μs,匹配车载 DC-DC、OBC 高压偏置工况;温箱支持 - 80℃低温至 230℃高温程控,覆盖整车全工作温区,三电极夹具隔绝沿面泄漏,样品全程密闭无需取出,杜绝空气氧化改变介质界面状态。锁相放大架构内置内部参考源,外部工业干扰下仍可稳定采集 2×10⁻¹³A 皮安级微弱电流,绝缘电阻测量上限可达 10¹⁵Ω。

三、同步采集介电谱、损耗、漏电流,耦合劣化规律可视化

主机1mHz~10kHz 宽频介电扫描,可同步输出不同偏压、温度下介电常数、tanδ、泄漏电流全套时序数据;高压回路集成 40mA 过流快速保护,介质击穿 5ms 内切断高压,避免电容损毁丢失失效数据。HuacePro 软件可编辑多段温压老化序列,自动完成低温启动、高温偏置、冷热循环整套加速试验,全程无人值守存储曲线。

四、全自动序列分析,快速区分两类介质失效路径

软件自动叠加多批次MLCC 测试曲线,通过介损上升速率、漏电流增长斜率区分两种失效:一是晶界氧空位迁移导致缓慢绝缘劣化;二是介质微弱点引发突发性漏流激增,为陶瓷掺杂、叠层工艺优化定向提供数据支撑,测试数据可导出CSV、PDF 满足车规认证归档要求。


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